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三都湾互花米草的遥感监测 总被引：8，自引：0，他引：8
本文尝试通过分析滩涂上外来入侵植物群落的植物学和生态学特征,就闽东宁德地区三都湾海域的互花米草生长与变化状况,探讨如何实现利用遥感数据快速监测滩涂上的外来入侵植物的方法,为生物入侵监控工作提供决策依据.研究表明以缨帽变换的方法处理LandsatETM 和TM多光谱数据所获得的土壤视面和植被视面为基础,进行分层次分类可监测滩涂上互花米草的生长与分布扩展状况. 相似文献
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生物入侵是当今世界亟待解决的环境问题之一,互花米草是我国典型的海岸带入侵物种。文章利用2013—2014年的SPOT6高分影像数据,结合无人机低空航拍和野外调查,对乐清湾互花米草的空间分布特征进行系统调查和分析。结果表明:高分遥感影像和面向对象分类技术可有效用于互花米草监测和信息提取;乐清湾滩涂上已形成较大规模的互花米草盐沼群落,分布面积近24km2,且正处于迅速扩张阶段;湾内种质资源保护区和海洋特别保护区的环境现状不容乐观,互花米草对种质资源和红树林保护造成极大威胁。因此,互花米草的蔓延已严重影响乐清湾生态环境和区域经济发展,迫切需要实施科学的监测体系和治理措施。 相似文献
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基于高分五号卫星上搭载的世界上首个同时具有大刈幅、宽谱段的高光谱遥感载荷获取的遥感图像,以黄河三角洲滨海湿地为研究区,开展了对外来入侵物种互花米草的分类和制图。通过对比代表不同分类思想的SVM,SCM,ANN和MLC方法在全波段参与分类和特征波段分类中的结果,发现SVM分类方法在不同的数据中均能得到最好的分类效果,总体分类精度达到了94.23%。虽然利用特征波段的分类结果总体精度较全波段低(约3%),但更节省计算资源和计算时间。根据分类结果,在研究区内互花米草的分布面积达到了3 863.16 hm~2,占调查区域潮间带总面积的21.23%,但却占据了海岸线总长度的51.47%,其中121平台以北海岸线被100%占据,而该平台以南的海岸却几乎没有互花米草。结合现场调查数据和NDVI等植被指数的分析结果,发现互花米草的生长状态好坏与其淤泥底质的形成时间点相关,即越新形成的淤泥质潮滩上互花米草的长势越好,且好、中、差三种类型互花米草的面积比率是7∶4∶3,表明了该区域的互花米草仍有较为旺盛的生命力和入侵扩展能力。 相似文献
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互花米草自1979年引进我国以来迅速增长,呈现外来物种入侵势态,严重影响了滨海湿地生态系统平衡。通过遥感手段监测可以获取互花米草的时空扩展规律,为互花米草治理提供参考和依据。本文选取长三角地区3个主要湿地区域为研究区,依托Google Earth Engine (GEE)平台选取了2014—2019年Landsat 8 OLI时间序列数据,提出了一种基于物候特征的互花米草提取方法。首先,通过归一化差异湿度指数(NDMI)、归一化差异植被指数(NDVI)和归一化差异水体指数(NDWI)提取互花米草生长的高湿度区域;然后,通过植被指数构建表征植被物候特征的时间序列曲线,确定互花米草与其他植被的物候特征差异时相;最后,基于物候特征差异时相数据构建决策树提取互花米草。通过与现有的互花米草决策树提取方法和支持向量机(SVM)方法对比发现,本文方法在3个研究区的提取结果均为最优提取结果,表明本文的方法对提取互花米草具有较好的适用性。 相似文献
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互花米草在20世纪70年代后期作为海岸带生态防护工程物种引入我国,由于其超强的繁殖能力,目前已经对我国的滨海湿地生态环境健康与安全造成了严重的威胁,成为生长在中国沿海的一种典型生态入侵植物,引起了相关部门的高度重视。文章选择浙江象山港为重点研究区,通过遥感技术手段,基于2003年,2009年和2014年中分辨率Landsat系列遥感卫星数据,采用空间与光谱特征相结合的综合判读,提出了生境空间环境支持下的植物群落遥感自动识别方法,动态监测了互花米草在象山港的繁衍和入侵过程已经空间格局变化。研究结果表明:过去10年余年,互花米草在象山港呈现指数模型的爆炸性增长。2003年,整个象山港互花米草的分布面积约为590 hm2;2009年其分布面积达到1745 hm2;2014年互花米草在象山港的分布面积超过5715 hm2。2003-1014年10年间互花米草在该区域分布面积翻了近10倍,几乎占据了海岸带所有的泥质海滩,成为象山港滨海湿地区的主导型盐生植被和区域优势种,对附近农田,尤其是淡水水域构成巨大的威胁。而在快速扩张的驱动要素方面,研究认为强劲的自我繁殖性能是互米花草在区域能够快速扩张的主要原因;人类围垦活动促进了这一快速扩张进程。以上研究结论可为区域互花米草的综合治理提供数据支持和遥感监测提供技术参考。 相似文献
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调控淹水是控制入侵物种互花米草(Spartina alterniflora)的物理措施之一。本项实验应用盐度为8的淹水,研究了互花米草生长期间的相关生理和生长参数对0、25、50、75和100cm梯度淹水胁迫的响应。实验结果表明,互花米草在25cm淹水胁迫下,其株高、叶片中叶绿素a和叶绿素b含量均显著高于同期对照组(p0.05);在50cm及以上的淹水胁迫下,互花米草的株高、叶片中叶绿素a和叶绿素b含量、可溶性糖含量均显著低于同期对照组(p0.05),生长季末无开花结穗。研究表明,低水位(50cm)淹水胁迫促进了其营养生长,对生殖生长无显著影响(p0.05);而高水位(≥50cm)淹水胁迫能有效地抑制互花米草营养和生殖生长,是控制互花米草扩散的有效水位。 相似文献
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为探讨互花米草(Spartinaalterniflora)入侵对三沙湾光滩、红树林湿地的生态影响,分别于2013年10月和2014年9月在三沙湾选择了2条互花米草断面、2条红树林断面和1条光滩进行底栖生物生态调查,分析了大型底栖动物群落分布的时空差异、底栖动物与环境因子之间的关系。经鉴定,该调查海域大型底栖动物共68种,隶属于7门40科,其中短拟沼螺(Assiminea brevicula)为互花米草区优势物种;宁波泥蟹(Ilyoplaxningpoensis)为光滩的优势物种;巴林虫(Barantollasp.)为红树林区优势物种。对各生境大型底栖动物物种数、生物量和栖息密度组成进行双因素无重复方差分析(two-way ANOVA),结果显示不同生境大型底栖动物物种数差异极显著(P0.01),互花米草入侵红树林后,大型底栖动物物种数稍有下降,但是互花米草入侵光滩后,大型底栖动物物种数有所增加;不同生境大型底栖动物生物量差异极显著(P0.01),栖息密度差异不显著(P0.05)。利用大型底栖动物的ABC曲线分析群落结构的稳定性,显示光滩群落结构稳定,互花米草入侵后,优势物种变化显著,双齿围沙蚕数量迅速增加,降低了原有大型底栖动物群落结构的稳定性。除生境影响外,互花米草入侵的潮位区域、生长密度差异、入侵阶段等也均会对大型底栖动物造成影响。 相似文献
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本文以SPOT6 高空间分辨率遥感影像为数据源,通过植被覆盖度和地上生物量两个参数进行滩涂湿地入侵种互花米草植株高度的估算研究。结果表明,三沙湾滩涂湿地互花米草植株高度平均值为2.04 m,以1~2 m和2~3 m植株为主要分布高度,分布面积分别为6.83 km2和10.31 km2,占研究区互花米草总面积的33.83%和51.06%,小于1 m和大于3 m的互花米草仅占9.26%和5.84%。估算值与真实值之间的均方根误差为0.204,绝对误差为0.04~0.37 m。该方法是对高空间分辨率光学影像应用研究的重要尝试,其反演方法具有较好的可行性,可较为准确的获取滩涂湿地植株高度信息。 相似文献
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文章根据2019年、2020年漳江口红树林保护区内互花米草、沉积物、潮间带底栖生物的调查结果，结合历史遥感影像资料分析互花米草的入侵过程。结果表明：漳江口红树林保护区互花米草高潮区株高略低于同潮区红树植物，亦低于中潮区互花米草株高，更倾向于向光滩扩张；研究区域互花米草区沉积物中总氮、硫化物和有机碳含量高于光滩，全盐含量低于光滩；根据研究区域的遥感影像分析，2011—2019年漳江口互花米草保持较高的速率扩张，2020年互花米草扩张进入稳定期；根据丰度生物量比较法，2020年互花米草区的潮间带底栖生物群落结构较2019年稳定。在研究互花米草入侵对滨海湿地的影响时，除了考虑调查方法、时空因素和样地互花米草入侵时间的长短外，还应考虑互花米草入侵的不同扩张时期。 相似文献
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针对卫星遥感技术在对滨海湿地互花米草监测时受分辨率、气候条件等多种因素限制存在一定局限性且通过单一的影像数据提取互花米草时精度不稳定的问题,提出了基于无人机点云与影像融合的面向对象互花米草提取方法。以黄河三角洲自然保护区为研究对象,获取了该区域的点云和多光谱影像。先将地面滤波后提取的植被点云与多光谱影像进行特征组合优化,然后对融合影像采用FNEA算法进行多尺度分割后采用基于改进的最近邻算法进行面向对象分类,最终得到的互花米草生产者精度和用户精度分别达到了82.53%和86.43%,较未融合点云的提取精度分别提高了22.34%和7.66%,分类结果的总体精度从89.54%提升至92.61%,且融合点云后影像能够有效区分两种生长状态的互花米草,表明本文提出的方法能够有效提高互花米草的提取精度。 相似文献
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互花米草作为黄河三角洲外来入侵物种, 2010年开始爆发式蔓延, 2020年面积最大时可超6 000 hm2,对潮间带生物多样性造成了严重影响。自2020年起,黄河三角洲自然保护区开始大规模的互花米草整治与盐地碱蓬生态修复工作。互花米草具有较强的消浪、缓流、促淤、固滩能力,短期内、大范围的植被去除,可能导致波流和沉积动力环境的突变。基于现场观测数据和考虑植被作用的浪、流、沙耦合数值模型,研究分析了互花米草整治和盐地碱蓬修复对黄河三角洲湿地动力过程的影响,重点关注风暴作用下黄河三角洲潮滩湿地的防灾减灾能力和沉积效应变化。研究结果表明,互花米草可有效抵御极端风暴潮,最大风暴潮位衰减率可达15 cm/km。互花米草整治将导致湿地防灾减灾能力显著下降,堤前风暴潮峰值可抬升10～30 cm,同时潮间带的泥沙捕集能力大幅下降。受限于植被密度、高度,盐地碱蓬完全修复后湿地衰减风暴潮、捕集泥沙的能力显著低于原互花米草湿地。研究建议,互花米草整治工程应考虑短期内植被去除导致的近岸风暴潮抬升、侵蚀加剧等潜在风险。 相似文献
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基于卫星遥感的潮滩植被、高程、潮沟空间关系探讨-以崇明东滩为例 总被引：3，自引：1，他引：2
The analysis of vegetation-environment relationships has always been a study hotspot in ecology. A number of biotic, hydrologic and edaphic factors have great influence on the distribution of macrophytes within salt marsh.Since the exotic species Spartina alterniflora(S. alterniflora) was introduced in 1995, a rapid expansion has occurred at Chongming Dongtan Nature Reserve(CDNR) in the Changjiang(Yangtze) River Estuary, China.Several important vegetation-environment factors including soil elevation, tidal channels density(TCD),vegetation classification and fractional vegetation cover(FVC) were extracted by remote sensing method combined with field measurement. To ignore the details in interaction between biological and physical process,the relationship between them was discussed at a large scale of the whole saltmarsh. The results showed that Scirpus mariqueter(S. mariqueter) can endure the greatest elevation variance with 0.33 m throughout the marsh in CDNR. But it is dominant in the area less than 2.5 m with the occurrence frequency reaching 98%. S. alterniflora has usually been found on the most elevated soils higher than 3.5 m but has a narrow spatial distribution. The rapid decrease of S. mariqueter can be explained by stronger competitive capacity of S. alterniflora on the high tidal flat. FVC increases with elevation which shows significant correlation with elevation(r=0.30, p0.001). But the frequency distribution of FVC indicates that vegetation is not well developed on both elevated banks near tidal channels from the whole scale mainly due to tidal channel lateral swing and human activities. The significant negative correlation(r=–0.20, p0.001) was found between FVC and TCD, which shows vegetation is restricted to grow in higher TCD area corresponding to lower elevation mainly occupied by S. mariqueter communities. The maximum occurrence frequency of this species reaches to 97% at the salt marsh with TCD more than 8 m/m2. 相似文献
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为探讨外来引种的互花米草（Spartina alterniflora Loisel）在我国海湾的扩展过程,根据1989-2010年遥感影像和野外观测数据,对罗源湾互花米草的分布特征进行分析,结果显示,对该区互花米草近20 a的扩展过程划分为3个阶段:前5 a其沿着高潮带平行于海岸线呈带状扩展;之后5 a在中潮带向湾内快速拓殖;后10 a则扩展缓慢,种群内部的空隙地逐渐被米草覆盖。截至2010年,罗源湾互花米草的总面积约为741.13 hm2。受潮滩环境分带性影响,罗源湾互花米草在高潮带平行于海岸线的扩展速度明显大于垂直于海岸线的扩展速度;在中潮带的快速扩展过程中互花米草倾向于先在潮沟两侧分布,这可能与归槽水和滩面摩阻作用有关,相比较,互花米草在浅洼地的扩展较滞后,该区域随着滩面的淤高过程逐渐被米草覆盖。在其整个扩展过程中,由于互花米草对潮流及悬浮颗粒的阻滞作用,使得其扩展前缘米草斑块和连续种群之间的光滩区成为悬浮颗粒及米草种子容易沉降的区域,互花米草易朝向该区域扩展。 相似文献
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Zifa Deng Shuqing An Congjiao Zhao Lin Chen Changfang Zhou Yingbiao Zhi Hongli Li 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2008,76(4):818-826
Spartina alterniflora Loisel., an extensively invasive species on the Chinese coast, is a focus of increasing management concern due to its high expansion rate in estuaries and tidal zone, and the significant damage it causes to native ecosystems. In order to understand the processes and mechanisms of invasion of S. alterniflora in China, the impact of three sediment types (sand, sand–loam mixture and loam) and five buried patterns (unburied, 50% burial of initial plant height, 75% burial of initial plant height, complete burial and repeated burial) on the growth of seedlings or ramets was investigated. Results showed that each of the three factors (sediment types, burial pattern and plant materials) and interactions between/among them, significantly affected height and clonal growth, and biomass accumulation and allocation. Plant height, total biomass and number of new vegetative propagules significantly increased with progressive burial treatments. However, the complete burial treatment resulted in the death of all plant materials, and the maximum values of three parameters were found in the 50% burial or repeated burial treatments. Plant responses were determined by the instantaneous thickness of sediment of each time burial rather than by the total quantity of repeated burial. The growth of S. alterniflora was not shown to be dependent on specific types of sediment in sedimentation environment. In contrast to the unburied control, the proportion of primary tillers produced directly from initial individuals and the ratio between the aboveground and belowground biomass were greater under burial treatments. Seedlings produced more new vegetative propagules than vegetative offspring in all experimental treatments, and the former were apt to produce ramets from rhizomes rather than primary tillers. It is concluded that under various sedimentation environments, the clonal spread efficiency of seedlings was higher than that of vegetative offspring, and there is a positive feedback relationship between sedimentation and the growth of S. alterniflora. Thus, moderate sedimentation may stimulate the invasion of exotic species, S. alterniflora in coastal China. 相似文献
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为实现对用海项目施工期悬浮泥沙扩散的实时跟踪监测,尝试采用无人机携带可见光、多光谱传感器对古雷围填海项目的围堰区进行遥感探测。利用Pix4d软件对无人机携带的可见光及多光谱照片进行处理,结果表明,可见光及多光谱影像对水体中的悬浮泥沙分布均具有一定的识别能力。通过研究分析多光谱影像的光谱特征发现,近红外波段对悬浮泥沙含量的升高较为敏感,运用波段比值公式计算结果显示,围堰内含沙水体经溢流口排入海域后浓度明显降低,并可向南继续扩散约300 m。该方法可克服遥感卫星影像时空分辨率低的特点,为用海项目资源环境影响跟踪监测提供新的技术手段。 相似文献
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浒苔的暴发会对水体生态环境产生巨大的影响, 对此进行遥感监测具有十分重要的意义。本文基于现场同步实测的有色溶解有机物(colored dissolved organic matter, CDOM)吸收系数、叶绿素浓度以及光谱数据建立遥感反演模型,再结合MODIS卫星影像提取山东半岛南侧近岸海域在各年份浒苔暴发前后CDOM与叶绿素浓度的时空分布特征。结果表明, 浒苔的消亡分解会在水体中产生大量的CDOM, 但浒苔的生长繁殖同样会消耗CDOM, 此外CDOM还受到浒苔暴发时期强烈的光降解作用。在各种因素的综合作用下, 研究区海域CDOM浓度在浒苔暴发时期微弱升高, 浒苔消亡后CDOM浓度则开始回落。浒苔在暴发期会抑制其他浮游微藻的生长, 使研究区海域叶绿素浓度有所降低, 而浒苔消亡后叶绿素浓度有所上升。水体中的叶绿素受多种生物地球化学因素的影响, 因此叶绿素浓度的降低与浒苔的暴发强度之间没有明确的相关性。遥感反演可以大范围快速地提取水体中各种要素的分布情况, 但就浒苔的暴发对海水中各要素的影响机制而言, 还需要结合各种生态环境因子进行综合分析。 相似文献